Kompilasi Literatur Perikanan: Dinamika Zat Hara di Estuaria

Arsip Cofa No. C 164

Sumber Zat Hara di Estuaria

Mann (1982) menyatakan bahwa perairan estuaria dicirikan oleh tingginya konsentrasi zat hara dan detritus tersuspensi, yang terutama berasal dari air selokan perkotaan. Estuaria menerima air dan materi biologis melalui mekanisme limpasan sungai, “tidal flushing” (penggelontoran air pasang-surut) dan upwelling. Upwelling membawa massa air yang dingin dan kaya zat hara dari bagian laut yang dalam menuju pantai. Masuknya air upwelling ke estuaria dapat menyebabkan pertukaran secara total massa air permukaan serentak dengan masuknya air dari sungai. Pada zona intertidal, dan di perairan dangkal tepat dibawahnya, terjadi pengendapan sedimen yang menyediakan kondisi yang baik bagi pertumbuhan vegetasi rawa asin dan lamun (sea grass). Hal ini menyebabkan estuaria umumnya mempunyai daerah luas yang didominasi oleh makrofita, yang menyumbangkan produktivitas primer yang tinggi. Biasanya sejumlah besar zat hara beregenerasi dari permukaan sedimen di perairan dangkal. Karena itu pada estuaria air dasar sering lebih banyak mengandung zat hara daripada air permukaan. Singkatnya, estuaria dikenal sangat produktif dan bertindak sebagai perangkap zat hara. Selain itu, banyak estuaria disuburkan oleh masuknya limbah rumah tangga dan limbah pertanian.

Baca juga
Fosfor Dalam Ekosistem Perairan

Peran Migrasi Ikan Dalam Transpor Zat Hara dari Estuaria ke Laut Pesisir

Deegan (1993) mengevaluasi akumulasi biomas serta perubahan energi tubuh ikan dan komposisi zat hara (karbon, nitrogen dan fosfor) dalam hubungannya dengan pola migrasi ikan menhaden (Brevoortia patronus). Penelitian bertujuan untuk menentukan apakah transpor biotik oleh ikan merupakan sumber penting energi dan zat hara bagi ekosistem perairan laut pesisir. Ikan menhaden mentranspor banyak energi, karbon, nitrogen dan fosfor dari estuari Louisiana ke daerah dekat-pantai di Teluk Meksiko. Ekspor nitrogen dan fosfor adalah sama besar dengan yang diekspor secara pasif oleh gerakan air, namun dengan kualitas yang lebih baik. Hal ini menunjukkan bahwa migrasi ikan dapat memainkan peranan penting dalam mengekspor produktivitas estuaria ke ekosistem laut pesisir.

Peranan Sedimen Dalam Dinamika Zat Hara di Estuaria

Callender dan Hammond (1982) menyatakan bahwa aliran amonia, fosfat, silika dan radon-222 dari sungai pasang-surut Potomac dan sedimen estuari dikendalikan oleh proses-proses yang terjadi pada bidang batas sedimen-air dan di dalam sedimen lapisan permukaan. Hasil hitungan aliran difusi berkisar antara 0,6 dan 6,5 mmol/m²/hari untuk amonia, 0,020 dan 0,30 mmol/m²/hari untuk fosfat serta 1,3 dan 3,8 mmol/m²/hari untuk silika. Hasil pengukuran secara in situ (di tempat) aliran zat hara ini berkisar antara 1 dan 21 mmol/m²/hari untuk amonia, 0,1 dan 2,0 mmol/m²/hari untuk fosfat serta 2 dan 19 mmol/m²/hari untuk silika. Rasio aliran in situ terhadap aliran difusi bervariasi antara 1,6 dan 5,2 di sungai pasang-surut, antara 2,0 dan 20 di zona peralihan dan dari 1,3 sampai 5,1 di estuaria bagian hilir. Besarnya peningkatan aliran dari sedimen zona peralihan disebabkan oleh migrasi makrofauna. Peningkatan aliran zat hara berkorelasi dengan peningkatan aliran radon, yang menunjukkan bahwa aliran ini mungkin berasal dari daerah umum dan bahwa zat hara diregenerasi di dalam lapisan sedimen teratas setebal 10 – 20 cm. Rendahnya aliran fosfat dari sedimen sungai pasang-surut menunjukkan bahwa sedimen dasar perairan mengendalikan aliran fosfor dengan cara penyerapan oleh besi oksihidroksida yang ada dalam sedimen. Pada sungai pasang-surut, aliran amonia dan fosfat di dasar perairan adalah setara dengan setengah dan sepertiga input zat hara pada instalasi pengolah air limbah Blue Plains. Pada sungai Potomac pasang-surut, regenerasi sedimen dasar perairan memasok banyak zat hara yang dimanfaatkan oleh produsen primer dalam kolom air selama bulan-bulan musim panas.

Ad (klik gambar untuk informasi lebih detil) :

Pemasukan Nitrogen dan Fosfor ke Estuaria

Magnien et al. (1991) mempelajari beban (kandungan) zat hara eksternal, kolam zat hara internal dan produksi fitoplankton di tiga subsistem utama estuaria Teluk Chesapeake, yaitu Mainstem hulu, estuaria Patuxent dan estuaria Potomac, selama tahun 1985 - 1989. Rasio atom nitrogen terhadap fosfor (TN : TP) dalam beban zat hara total di Mainstem, Patuxent dan Potomac adalah 51, 29 dan 35, berturut-turut. Sebagian besar beban zat hara yang memasuki kepala estuaria berasal dari sungai dan instalasi utama pengolah air limbah. Sekitar 7 – 16 % beban nitrogen masuk ke kepala estuaria sebagai partikel, bertolak belakang dengan fosfor yang sebesar 48 – 69 %. Perbedaan ini diduga menyebabkan fosfor lebih banyak yang hilang melalui sedimentasi dan penguburan. Proses ini penting untuk mengendalikan rasio nitrogen : fosfor di estuari agar lebih tinggi daripada nilai input. Rasio TN : TP kolom air pada zona buangan air sungai (air tawar), oligohalin (salinitas rendah) dan mesohalin (salinitas sedang) untuk setiap estuari berkisar dari 56 – 82 di Mainstem, 27 – 48 di Patuxent dan 72 – 126 di Potomac. Angin badai yang terjadi di daerah aliran sungai Potomac telah dibuktikan banyak meningkatkan fraksi partikel nitrogen dan fosfor serta menurunkan rasio TN : TP dalam air buangan sungai. Kandungan zat hara selama bulan timbulnya angin badai (November 1985) bertanggung jawab atas 11 % nitrogen dan 31 % fosfor yang dikirimkan ke estuaria ini oleh sungai Potomac selama seluruh periode penelitian 60 bulan.

Baca juga
Zat-Zat Hara Dalam Sedimen dan Air Danau

Perilaku Fosfor dan Nitrogen di Estuaria Setelah Banjir

Eyre dan Twigg (1997) melakukan studi terhadap fosfor dan nitrogen dalam bentuk organik maupun anorganik, partikel maupun terlarut, serta sedimen tersuspensi, silika terlarut dan parameter-parameter fisika-kimia di estuaria sungai Richmond, New South Wales, setelah terjadinya banjir kecil. Pada kondisi banjir, konsentrasi zat hara adalah tinggi, tidak terjadi proses-proses di estuaria karena dilewati begitu saja, dan air tawar, sedimen serta zat hara dibuang langsung ke paparan benua. Estuaria dipulihkan oleh mengalirnya massa air asin (baji garam) sepanjang dasar perairan masuk ke sungai; estuaria kemudian mengalami perubahan stratifikasi massa air dari terstratifikasi agak kuat menjadi terstratifikasi sedang dan akhirnya menjadi sistem yang homogen secara vertikal. Waktu penggelontoran (flushing time) adalah pengendali dominan terhadap derajat proses internal zat hara, di mana kebanyakan zat hara yang dipasok sungai mengalami transformasi pada kondisi normal karena waktu penggelontorannya yang sangat lama. Fosfor anorganik terlarut tampaknya disingkirkan pada salinitas rendah karena melekat pada oksihidroksi koloid aluminium dan besi yang kemudian menggumpal dan mengendap. Pada salinitas tinggi, fosfor anorganik terlarut dilepaskan kembali akibat peningkatan pH yang tajam.

Eyre dan Twigg (1997) menambahkan bahwa silika dan nitrat terlarut mungkin diserap oleh fitoplankton, dan sebagian nitrat bisa juga disingkirkan dari air melalui denitrifikasi. Karena pasokan zat hara dari sungai mengandung nitrogen dalam jumlah terbatas (artinya, rasio nitrogen anorganik terlarut terhadap fosfor anorganik terlarut adalah rendah), maka produksi primer selama sebagian besar tahun tampaknya disokong oleh aliran amonium di dasar perairan yang dihasilkan oleh mineralisasi partikel nitrogen organik yang mengendap selama tahap pemulihan. Bila pasokan amonium di dasar perairan ini habis, nitrat asal-sungai menjadi sumber nitrogen yang penting. Juga tampaknya angin secara kontinyu mendorong terjadinya pengendapan dan pensuspensian kembali material dasar perairan pada saat massa air dangkal teraduk sempurna; fenomena ini sering terjadi selama kondisi normal. Model konsep tiga tahap ini (banjir, pemulihan, normal) mungkin lebih bisa diterapkan di estuaria Australia yang sangat bervariasi daripada di estuaria Eropa Barat dan Amerika Utara yang khas.

Baca juga
Subsistem Perairan Pesisir : Estuaria

Hubungan Salinitas Dengan Nitrat, Silikat dan Fosfat di Estuaria

Morris et al. (1981) telah memperoleh rekaman autoanalitik kontinyu tentang distribusi nitrat, silikat dan fosfat terlarut dalam perairan asin estuaria Tamar, Inggris barat daya, dan dalam air sungai yang masuk estuaria tersebut. Variabilitas jangka pendek dalam hal distribusi dipelajari dengan cara membuat profil distribusi zat hara setiap selang waktu kira-kira 3 jam dalam sehari, sedangkan perbandingan musiman diperoleh dari 10 survei yang dilakukan antara Juni 1977 dan Agustus 1978. Sementara nitrat dipertahankan selalu ada di seluruh estuaria bagian hulu, hubungan salinitas dengan silikat dan fosfat selalu menunjukkan adanya penyingkiran kedua zat hara ini secara non biologis dalam kisaran salinitas yang rendah (0 – 10 %). Upaya untuk menghitung secara tepat derajat penyingkiran tersebut dan untuk mengkorelasikannya dengan perubahan faktor-faktor lingkungan (pH, kekeruhan, fluoresensi klorofil, salinitas, komposisi air tawar) gagal karena adanya fluktuasi jangka-pendek konsentrasi silikat dan fosfat dalam air sungai yang masuk ke estuaria dan karena cepatnya perubahan kekeruhan akibat pengendapan dan pensuspensian-kembali sedimen dasar perairan sebagai imbas dari pasang surut.

REFERENSI :
ARTIKEL TERKAIT